特許第6302571号(P6302571)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6302571ストリップ材料を巻くための装置及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6302571
(24)【登録日】2018年3月9日
(45)【発行日】2018年3月28日
(54)【発明の名称】ストリップ材料を巻くための装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   B65H 19/22 20060101AFI20180319BHJP
   B21C 47/00 20060101ALI20180319BHJP
【FI】
   B65H19/22
   B21C47/00 G
【請求項の数】12
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2016-569645(P2016-569645)
(86)(22)【出願日】2015年5月20日
(65)【公表番号】特表2017-517461(P2017-517461A)
(43)【公表日】2017年6月29日
(86)【国際出願番号】EP2015061088
(87)【国際公開番号】WO2015181015
(87)【国際公開日】20151203
【審査請求日】2016年12月9日
(31)【優先権主張番号】102014210037.2
(32)【優先日】2014年5月26日
(33)【優先権主張国】DE
(31)【優先権主張番号】102014210040.2
(32)【優先日】2014年5月26日
(33)【優先権主張国】DE
(31)【優先権主張番号】102014216221.1
(32)【優先日】2014年8月14日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】390035426
【氏名又は名称】エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100173521
【弁理士】
【氏名又は名称】篠原 淳司
(74)【代理人】
【識別番号】100153419
【弁理士】
【氏名又は名称】清田 栄章
(72)【発明者】
【氏名】パッツェルト・ウルリヒ
(72)【発明者】
【氏名】デンカー・ヴォルフガング
【審査官】 西本 浩司
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭62−227522(JP,A)
【文献】 特開平04−323151(JP,A)
【文献】 特許第4860758(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65H 19/00 − 19/30
B65H 18/00 − 18/28
B65H 23/18 − 23/198
B65H 26/00 − 26/08
B21C 47/00 − 47/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロータワインダ(4)が、共通のロータ軸(5)を中心として回転可能な2つのロータ側方部品(6,7)を有し、これらロータ側方部品が、その間に回転駆動されるワインダマンドレル(9A,9B)を保持し得るように、ロータ軸(5)の軸方向(8)に互いに間隔を置いて配置されている、ロータワインダ(4)によってストリップ材料(2)をコイル(3)へ巻き取るため又はコイルを巻き解くための装置(1)において、
この装置(1)が、ロータワインダ(4)外に、互いに依存せずに揺動可能な2つの揺動部品(43,44)を有し、これら揺動部品が、2つのロータ側方部品(6,7)に対して旋回可能に支承され、揺動部品(43,44)のそれぞれが、軸方向移動装置(47)を有し、この軸方向移動装置によって、それぞれの揺動部品(43,44)に保持されたワインダマンドレル(9A,9B)が、軸方向(8)に、ロータワインダ内へ挿入可能であるか、ロータワインダから引抜き可能であること、を特徴とする装置(1)。
【請求項2】
2つの揺動部品(43,44)が、回転可能なロータ側方部品(6,7)に依存せずにそれぞれ少なくとも180°だけロータワインダ(4)のロータ軸(5)を中心として旋回可能であること、を特徴とする請求項1に記載の装置(1)。
【請求項3】
それぞれ1つのワインダマンドレル(9)を2つのロータ側方部品(6,7)のワインダマンドレル保持部外でロータワインダ(4)に対して並進的に移動可能に保持するために、2つの揺動部品(43,44)が、それぞれ、軸方向(8)にそれぞれの揺動部品に沿って延在するガイド軌道(48)を有する保持部を有すること、を特徴とする請求項1又は2に記載の装置(1)。
【請求項4】
コイル(3)の巻始めのために、第1のワインダマンドレル(9A)が、第1の旋回可能な揺動部品(43)によって、まず、巻始め位置(11)の軸方向隣の位置へ旋回され、次いで、第1の軸方向移動装置(47)によって、ロータ軸(5)の軸方向(8)に巻始め位置へ移動され、
コイル(3)が、巻始め位置で、ロータワインダ(4)の第1と第2のロータ側方部品(6,7)の間に保持された第1のワインダマンドレル(9A,9B)に巻き始められ、
巻き始められたコイル(3)が、次いで、巻終えのために、ロータワインダ(4)によって巻始め位置(11)からロータワインダ(4)の巻き位置(12)へ回転される、
ロータ軸(5)を中心として回転可能なロータワインダ(4)によってストリップ材料(2)をコイル(3)へ巻き取るための方法において、
第1の揺動部品(43)が、ロータワインダ外で回転し、
第1のワインダマンドレル(9A)が、第1の揺動部品によって、ロータワインダ(4)外で巻始め位置の軸方向隣の位置へ旋回され、
ワインダマンドレル(9A)が、次いで、第1のワインダマンドレル(9A)の駆動側の第1の終端(15)を第1のロータ側方部品(6)に配置されたワインダマンドレル駆動装置(17C)の被動要素と作用結合し、かつ第1のワインダマンドレル(9A)の第2の終端(16)を第2のロータ側方部品(7)に保持するように、第1の軸方向移動装置(47)によって第1の揺動部品(43)に対して相対的にロータ軸(5)の軸方向(8)に第1と第2のロータ側方部品(6,7)の間へ移動される
こと、を特徴とする方法。
【請求項5】
第1のワインダマンドレル(9A)が、巻始め位置(11)から巻き位置(12)へ回転される時に、第1のワインダマンドレル(9A)を軸方向に巻始め位置へ移動させた第1の揺動部品(43)が、ロータワインダ(4)と同期してロータ軸(5)を中心として同方向に共に回転すること、を特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
巻終え後、第1のワインダマンドレル(9A)が、巻き終えられたコイル(3)から軸方向に引き抜かれ、横方向にロータワインダ(4)外で、巻き位置へ共に回転された第1の揺動部品(43)上に一時停止されること、を特徴とする請求項5に記載の方法。
【請求項7】
ストリップ材料(2)が、巻終え後に切り離され、巻終え後のコイルが、圧延ライン内でロータワインダ(4)から搬出されること、を特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。
【請求項8】
巻き始められたコイル(3)を有する第1のワインダマンドレル(9A)が、ロータワインダ(4)によって巻始め位置(11)から巻き位置(12)へ回転される間又は回転された後に、ロータワインダ(4)外に支承された第2のワインダマンドレル(9B)が、ロータワインダ(4)外に配置された第2の揺動部品(44)によって、巻始め位置(11)の軸方向隣の位置へ配置されること、を特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
第1の揺動部品(43)が、巻始め位置(11)から巻き位置(12)へ回転される間に、第2のワインダマンドレル(9B)を有する第2の揺動部品(44)が、巻き位置の軸方向隣の位置から巻始め位置の軸方向隣の位置へ回転されること、を特徴とする請求項5及び8に記載の方法。
【請求項10】
コイル(3)が第1のワインダマンドレル(9A)に巻き終えられる間又は巻き終えられた後に、第2のワインダマンドレル(9B)が第2の軸方向移動装置(47)によって第2の揺動部品(44)に対して相対的にロータ軸(5)の軸方向(8)にロータワインダ外から第1と第2のロータ側方部品(6,7)の間の巻始め位置へ移動され、第2のワインダマンドレル(9B)の駆動側の第1の終端(15)が、第2のロータ側方部品(7)に配置された別のワインダマンドレル駆動装置(17D)の被動要素と作用結合され、第2のワインダマンドレル(9B)の第2の終端(16)が、第1のロータ側方部品(6)に保持されること、を特徴とする請求項8又は9に記載の方法。
【請求項11】
新しいコイル(3)が、請求項4〜10によるステップを繰り返して巻かれ、第2の装置もしくは第2のワインダマンドレル(9B)が、第1の装置もしくは第1のワインダマンドレル(9A)の位置へ移動すること及びその逆が行なわれること、を特徴とする請求項4〜10のいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
請求項4〜11のいずれかに1項に従ってストリップ材料をコイルへ巻き取るため、又は、請求項4〜11で請求したものとは逆のステップ進行でコイルからストリップ材料を巻き解くための、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロータワインダが、共通のロータ軸を中心として回転可能な2つのロータ側方部品を有し、これらロータ側方部品が、その間に回転駆動されるワインダマンドレルを保持し得るように、ロータ軸の軸方向に互いに間隔を置いて配置されている、ロータワインダによってストリップ材料をコイルへ巻くための装置に関する。
【0002】
本発明は、更に、コイルの巻始めのために、第1のワインダマンドレルが、第1の旋回可能な揺動部品によって、まず、巻始め位置の軸方向隣の位置へ旋回され、次いで、第1の軸方向移動装置によって、ロータ軸の軸方向に巻始め位置へ移動され、コイルが、巻始め位置で、ロータワインダの第1と第2のロータ側方部品の間に保持された第1のワインダマンドレルに巻き始められ、巻き始められたコイルが、次いで、巻終えのために、ロータワインダによって巻始め位置からロータワインダの巻き位置へ回転される、ロータ軸を中心として回転可能なロータワインダによってストリップ材料をコイルへ巻くための方法にア関する。
【背景技術】
【0003】
この種の装置及び方法は、従来技術から既知である。通常、これらは、熱間圧延機又は冷間圧延機又は例えばストリップのような帯状のフラット製品を製造するための他の機械の終端又は出口に設けられ、これら帯状のフラット製品をワインダマンドレルによる巻きプロセスでコイルもしくはフープへ巻取り、これにより次処理のためにコンパクトにして提供し得るようにされている。
【0004】
特にこのような装置を実現するために、異なった設備コンセプトが使用され得る。例えば、このような装置は、単式コイラとして形成し得るか、生産を高めるために例えばストリップ用ポイントを有する個々に存在する複式コイラとして形成し得る。又は、しばしばロータコイラ又はターニングコイラとも呼ばれるカルーセルコイラが設けられ、このコイラの場合、コイラマンドレルは、ストリップ材料を巻き始めるために最適な巻始め位置に有り、コイラマンドレルは、巻始め後に次いで巻き位置へ移送され、この場合、次のコイルの更なる巻始めのために準備されるように、直ちに別のコイラマンドレルが巻始め位置へ移動される。その結果、単式コイラは、最長のフープ逐次時間を備える。何故なら、コイルの引抜き過程に続いてまず新しいコイルの巻始めのための準備を行なう必要があるからである。明らかに短いコイル逐次時間は、ストリップ用ポイントを有する複式コイラ及びカルーセルコイラの場合に得ることができる。何故なら、これら準備は、サイクルタイム内で行なうことができるからである。
【0005】
既知の設備コンセプトの場合、コイラマンドレルは、それぞれの装置の駆動側で、一端が常に不動に、即ち解離不能に、その回転駆動ユニットに統合され、これら回転駆動ユニットの軸受は、突出するコイラマンドレルに作用する巨大な重量及び作動力を信頼性をもって回転駆動装置の軸受もしくはこれに関する駆動側のギヤユニット軸受を介して巻くためのそれぞれ装置のフレームに導き出し得るように、設計されている。しかしながら、この構造は、巻くために必要な十分なストリップ張力が、しばしば、保持マンドレルと、支持軸受内の、突出するコイラマンドレルの自由端の付加的な支承部との複数回の回転の後に初めて可能となるとの欠点を有する。特にこの自由端のこの付加的な支承まで、このコイラマンドレルは、非常に高いモーメントによって負荷を受ける。2m超のストリップ幅までの広幅のストリップを常に巻くべき現在の傾向に関して、コイラマンドレルは、従って特にそのギヤユニット軸受は、極端に高い負荷にさらされている。このため、更に、巻始めのために極端に高いストリップ張力を必要とする高強度品質のストリップを生産する傾向にある。
【0006】
この駆動側以外に、更に操作側が有り、この操作側は、コイラマンドレルのそれぞれ自由な突出する終端によって表される。操作側から、コイラマンドレルは操作される。即ち、この操作側から例えばスリーブハンドリングシステムによって空の巻きスリーブが、軸方向にコイラマンドレルに装着される。又は、そこから出発して、例えばコイルリフト車によって巻き終えられたコイルが、軸方向に引き抜かれ、別の搬送装置又は中間保管装置に供給される。
【0007】
例えば、中国特許第101 642 783号明細書から、カルーセルコイラによってストリップ材料を巻くためのこの種の装置が公知であり、このカルーセルコイラは、回転駆動装置出力を伝達するために、しかしながら相当に費用をかけて構成されたトランスファボックスユニットを有するコイラマンドレル駆動装置を備える。費用をかけて複雑に構成されたトランスファボックスユニットの駆動側は、正常に機能する多数の精密な歯の噛合いを形成するために、製造技術的に最高の全ての精度を要求する。その点で、各トランスファボックスユニットは、費用のかかる特殊構造である。従って、コイラマンドレル駆動装置は、製造において非常に高価である。修理又は整備の場合、装置全体が停止している。何故なら、バックアップモード又は緊急モードが可能でないからである。また、整備作業のためのアプローチ性は、トランスファボックスユニットの複雑性によって困難である。更に、そこに示されたコイラマンドレル駆動装置は、コイラマンドレル駆動装置から始まるコイラマンドレル自由端までの比較的長く伸びた構成によって際立っており、これにより、特に、コイラマンドレル駆動装置のギヤユニット軸受には高いギヤユニット軸受力が作用し得る。更に、コイラマンドレル駆動装置は、非常に多くの潤滑箇所を有するギヤユニット潤滑と、カルーセルコイラの回転とに関して、費用の価格媒体供給部もしくは媒体排出部と、高価で摩耗し易い回転オイル供給部による作動油の費用の掛かる供給部とを備える。
【0008】
更に、独国特許出願公開第10 2006 038 493号明細書から、ターニングワインダによってストリップ材料を巻くためのこの種の装置が公知であり、このターニングワインダの場合、ワインダマンドレルは、2つのワインダマンドレル半部分から成る。即ち、軸方向に相対する2つのワインダマンドレル半部分が、共にコイルを巻き付けるための1つのワインダマンドレルを構成する。ワインダマンドレル半部分は、それほどそれぞれの駆動側から突出しないので、ワインダマンドレル半部分とそのワインダマンドレル駆動装置には、それほど高くない曲げモーメントが作用する。それぞれワインダマンドレルを構成するワインダマンドレル半部分は、互いに結合されておらず、これにより、各ワインダマンドレル半部分は、別個の駆動装置を備える。両側からの、即ち、一方では駆動側からの、他方では操作側からの別個のかつ同時の駆動は、しばしば、不所望の反りを巻かれたコイル内に惹起する。短いワインダマンドレル半部分は、ガイド装置によって、互いに接近する又は互いに離間するように移動される。これは、ガイド装置が、コイル質量が高い場合及び/又は巻くべきストリップが広幅である場合及び/又はストリップ張力が高い場合に極端に負荷を受け、これにより、特に、これらガイド装置が、相応に中実に設計される必要があることを生じさせる。しかしながら、これは、高価であり、従って、このようなガイド装置は、構造的にその限界にきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】中国特許第101 642 783号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第10 2006 038 493号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の根底にある課題は、例えば前記の欠点を少なくとも部分的に克服するために、ストリップ材料を巻くためのこの種の装置及び方法を更に発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の課題は、ロータワインダが、共通のロータ軸を中心として回転可能な2つのロータ側方部品を有し、これらロータ側方部品が、その間に回転駆動されるワインダマンドレルを保持し得るように、ロータ軸の軸方向に互いに間隔を置いて配置されている、ロータワインダによってストリップ材料をコイルへ巻くための装置において、この装置が、ロータワインダ外に、互いに依存せずに揺動可能な2つの揺動部品を有し、これら揺動部品が、2つのロータ側方部品に対して旋回可能に支承され、揺動部品のそれぞれが、軸方向移動装置を有し、この軸方向移動装置によって、それぞれの揺動部品に保持されたワインダマンドレルが、軸方向に移動可能であること、を特徴とする装置によって解決される。
【0012】
ロータワインダ外で互いに依存せずに揺動可能で、2つのロータ側方部品に対して旋回可能に支承された2つの揺動部品により、ワインダマンドレルの特に有利なハンドリングが得られ、即ち、例えば、第2のワインダマンドレルは、第1のワインダマンドレルがロータワインダ内で使用状態にある間に、より正確に言えば、第1のワインダマンドレルにストリップ材料が巻き取られる間に、ほぼ任意にロータワインダに対して旋回し得る。更に、ワインダマンドレルは、ロータワインダ内へ挿入すること、又はロータワインダから引き抜くことができ、これにより、それぞれロータワインダ外に存在するワインダマンドレルは、異なる位置の間を回転し得るが、他方のワインダマンドレルは、巻きに使用中である。軸方向移動装置により、それぞれのワインダマンドレルは、属すべき揺動部品に対して軸方向に構造的に簡単に支承し得る。これにより、本装置におけるワインダマンドレルの操作は、更に自動化及び簡素化し得る。
【0013】
“ストリップ材料”との概念は、本発明の意味で、その製造プロセスの進行中にコイル、フープ等に巻き取られるような帯状のフラット製品を表す。これら帯状のフラット製品は、好ましくはスチール又は非鉄金属から成る圧延ストリップであり得る。
【0014】
“ワインダマンドレル”との概念は、ここでは、巻くべきストリップ材料を直接的に巻き取る回転部品を表す。又は、予めスリーブ要素がワインダマンドレルに装着され、このスリーブ要素上に、次に、巻くべきストリップ材料が、ワインダマンドレルの回転下で巻き取られる。
【0015】
ワインダマンドレルは、ここでは一体的に形成され、その点で、従来技術において部分的に慣用であるような端面側で向かい合うように保持される2つのワインダマンドレル半部分から成るのではない。
【0016】
“ロータワインダ”との概念は、従来技術における“ターニングワインダ”又は“カルーセルワインダ”との概念と同一視すべきである。
【0017】
“コイル”と“フープ”との概念は、本発明の意味では同義語で使用される。
【0018】
“巻く”との概念は、ストリップ材料をワインダマンドレルにコイルへ巻き取ることも、このようなワインダマンドレルからコイルを巻き解くことも含む。
【0019】
その点で、ストリップ材料をコイルへ巻き取るための本発明による装置は、例えば圧延設備等の出側だけでなく、コイルからストリップをために圧延設備等の入側にも配置し得る。その点で、本装置は、製造設備の異なった場所で及び異なった目的のために使用し得る。
【0020】
ロータワインダ外で互いに依存せずに揺動可能な2つの揺動部品により、ここでは、ローラワインダの回転に依存せずに作業する引渡し装置が提供され、この引渡装置によって、ワインダマンドレルは、例えば第1の作業位置から少なくとも1つの別の作業位置へ、ロータワインダを回転せずに移送可能である。
【0021】
例えば、第1の作業位置は、コイルが巻き始められる本装置の巻始め位置の横の位置である。別の位置は、例えば巻き始められたコイルが巻き終えられる巻き位置の横の位置である。
【0022】
“巻き位置”との概念は、ここでは、ワインダマンドレルにコイルへ巻き取られるストリップ材料が巻き終えられる、ロータワインダ内のそれぞれのワインダマンドレルの位置を表す。これとは違い、巻始め位置は、その位置で、ストリップ材料がそれぞれのワインダマンドレルに巻き始められるに過ぎない位置であると言える。
【0023】
本引渡し装置は、引渡し装置もしくはその揺動部品がロータワインダのロータ軸と一致する旋回軸を備える場合に、非常に良好に本装置に統合し得る。
【0024】
更に、引渡し装置もしくはその揺動部品が、ロータワインダと共に回転可能に支承されている場合が、有利である。これにより、引渡し装置内に支承されたワインダマンドレル自身が、ローラワインダの回転中に、引渡し装置にもしくは揺動要素の1つに保持されつづけ得る。
【0025】
更に、2つの揺動部品が、回転可能なロータ側方部品に依存せずにそれぞれ少なくとも180°だけロータワインダのロータ軸を中心として旋回可能である場合が、特に有利である。これにより、揺動部品に保持されたワインダマンドレルは、例えば巻き位置から巻き始め位置へ移送し得るが、そのために、ロータワインダが回転する必要はない。
【0026】
有利には、揺動部品のそれぞれは、固有の揺動駆動ユニットを備える。
【0027】
更に、それぞれ1つのワインダマンドレルを2つのロータ側方部品のワインダマンドレル保持部外でロータワインダに対して並進的に移動可能に保持するために、2つの揺動部品が、それぞれ、軸方向にそれぞれの揺動部品に沿って延在する好ましくは直線的に形成されたガイド軌道を有する保持部を有する場合は、信頼性のある操作のために有利である。
【0028】
既に説明したように、揺動部品のそれぞれが、軸方向移動装置を有し、この軸方向移動装置によって、それぞれのワインダマンドレルが、ワインダマンドレルの駆動ピンを駆動側で駆動される保持手段の収容要素内へ挿入するために、ロータ軸の軸方向に軸方向に移動可能である場合が、有利である。
【0029】
例えば、軸方向移動装置によって、各揺動部品において、構造的に簡単に、例えば駆動される保持手段の収容要素に対する相対的な並進的な移動のために揺動部品によって保持されるそれぞれのワインダマンドレルを軸方向にロータ軸の方向にその運転位置へ又は運転位置外へ移動するワインダマンドレル用の移動メカニズムが実現され得る。
【0030】
軸方向移動装置は、異なるように形成し得る。軸方向移動要素が、ガイド軌道を備え、このガイド軌道が、好ましくは直線的に、軸方向にそれぞれの揺動部品に沿って延在する場合が、特に有利である。この場合、揺動要素は、トラバース要素を提供し、このトラバース要素に沿って、ガイド軌道が延在する。好ましくは、ガイド軌道は、ロータワインダのロータ軸に至る。
【0031】
更に、軸方向移動装置が、キャリッジ部品を有し、このキャリッジ部品が、ガイド軌道に沿って並進的に移動され得る場合が、有利である。
【0032】
この場合、キャリッジ部品駆動装置は、異なるように形成し得る。キャリッジ部品駆動装置は、それぞれの揺動部品内か、キャリッジ部品自身内に収容されている。
【0033】
キャリッジ部品内に、それぞれのワインダマンドレルの外面領域を半径方向に拡開するためのもしくは予め拡開された外面領域を更正するための拡開メカニズムも配置されている場合が、構造的に有利である。
【0034】
いずれにしても、キャリッジ部品が、持続的にワインダマンドレルと結合されている場合が、有利である。好ましくは、キャリッジ部品は、ワインダマンドレルの機能部品である。
【0035】
別の重要な特徴は、一方の揺動要素は、この揺動要素に付設されたワインダマンドレルが特にその駆動側の第1の終端でもってこれに付属するワインダマンドレル駆動装置の被動要素と作用結合されている場合に、ロータワインダのロータ側方部品と共に及び同期して回転することに見られる。しかしながら、ワインダマンドレルが被動要素から解放されており、軸方向にロータワインダの隣に移動されている場合には、このワインダマンドレルを有する揺動部品は、ロータワインダの両ロータ側方部品に依存せずに回転し得る。
【0036】
本発明の課題は、更に、コイルの巻始めのために、第1のワインダマンドレルが、第1の旋回可能な揺動部品によって、まず、巻始め位置の軸方向隣の位置へ旋回され、次いで、第1の軸方向移動装置によって、ロータ軸の軸方向に巻始め位置へ移動され、コイルが、巻始め位置で、ロータワインダの第1と第2のロータ側方部品の間に保持された第1のワインダマンドレルに巻き始められ、巻き始められたコイルが、次いで、巻終えのために、ロータワインダによって巻始め位置からロータワインダの巻き位置へ回転される、ロータ軸を中心として回転可能なロータワインダによってストリップ材料をコイルへ巻くための方法において、特に、第1の揺動部品が、ロータワインダ外で回転し、第1のワインダマンドレルが、第1の揺動部品によって、ロータワインダ外で巻始め位置の軸方向隣の位置へ旋回され、ワインダマンドレルが、次いで、第1のワインダマンドレルの駆動側の第1の終端を第1のロータ側方部品に配置されたワインダマンドレル駆動装置の被動要素と作用結合し、かつ第1のワインダマンドレルの第2の終端を第2のロータ側方部品に保持するように、第1の軸方向移動装置によって第1の揺動部品に対して相対的にロータ軸の軸方向に第1と第2のロータ側方部品の間へ移動されること、を特徴とする方法によって解決される。
【0037】
本発明により、ストリップ材料をコイルへ巻くための巻きプロセスは、著しく加速されている。何故なら、ここのプロセス経過が、部分的に平行に装置において行なわれ得るからである。
【0038】
有利な第1の方法バリエーションは、第1のワインダマンドレルが、巻始め位置から巻き位置へ回転される時に、第1のワインダマンドレルを軸方向に巻始め位置へ移動させた第1の揺動部品が、ロータワインダと同期してロータ軸を中心として同方向に共に回転するとの構成を備える。これにより、第1のワインダマンドレルは、作用接触状態に留まり、これにより、本方法は、更に簡素化され得る。
【0039】
更に、巻終え後、第1のワインダマンドレルが、巻き終えられたコイルから軸方向に引き抜かれ、横方向にロータワインダ外で、巻き位置へ共に回転された第1の揺動部品上に一時停止される場合が、有利である。これにより、コイルは、特に簡単な方法で、更なる搬送のために巻き位置から解放し得る。
【0040】
ストリップ材料が、巻終え後に切り離され、巻終え後のコイルが、一直線にロータワインダから搬出される場合は、方法が、更に簡素化され得る。
【0041】
別のコイルの巻始め過程は、巻き始められたコイルを有する第1のワインダマンドレルが、ロータワインダによって巻始め位置から巻き位置へ回転される間又は回転された後に、ロータワインダ外に支承された第2のワインダマンドレルが、ロータワインダ外に配置された第2の揺動部品によって、巻始め位置の軸方向隣の位置へ配置される場合に、既に装置によって準備し得る。
【0042】
第1の揺動部品が、反対の回転方向で巻き位置へ回転される間に、第2のワインダマンドレルを有する第2の揺動部品が、巻き位置の軸方向隣の位置から巻始め位置の軸方向隣の位置へ回転される場合は、巻始めプロセスは、簡素化し得る。
【0043】
別のプロセス最適化は、コイルが第1のワインダマンドレル上で巻き終えられる間又は巻き終えられた後に、第2のコイラマンドレルが第2の軸方向移動装置によって第2の揺動部品に対して相対的にロータ軸の軸方向にロータワインダ外から第1と第2のロータ側方部品の間の巻始め位置へ移動され、第2のワインダマンドレルの駆動側の第1の終端が、第2のロータ側方部品に配置された別のワインダマンドレル駆動装置の被動要素と作用結合され、第2のワインダマンドレルの第2の終端が、第1のロータ側方部品に保持される場合に、得られる。
【0044】
高い装入量は、新しいコイルが、ここで説明したステップを繰り返して巻かれ、第2の装置、特に第2のワインダマンドレルが、第1の装置の位置へ移動する場合及びその逆が行なわれる場合に、得られる。
【0045】
本発明により、高生産性のロータワインダを、構造的に非常に簡単に構成し、ワインダマンドレルを、完全に取外し可能にロータワインダに配置し得る。
【0046】
有利には、ロータ側方部品のそれぞれに、ワインダマンドレル駆動装置によって駆動される保持手段も、駆動されない、即ちワインダマンドレル駆動装置によって駆動されない保持手段も配置さされ、これにより、ロータワインダを、構造的に非常に簡単に構成し、ワインダマンドレルを、完全に取り外し可能にロータワインダに配置し得る。これにより、全く新しい設備コンセプトが生じる。
【0047】
これにより、特に、ストリップ材料をコイルへ巻くための装置の駆動側と操作側の間のこれまでの区別がなくなり、これにより、特に、ロータワインダは、対称に構成し得る。これにより、ストリップ材料を巻くための装置内に生じる力及びモーメントは、実質的に良好に制御及び受止めし得る。その点で、一方では、巻くべき広幅のストリップ及び/又は高いストリップ張力が、本発明による装置によって実現され得る。
【0048】
更に、ワインダマンドレルは、最初から、即ち、新しいコイルの巻始め時には既に、その両端を、即ち駆動側及び支持もしくは支承側を、相応に形成されたワインダマンドレル保持部内で、ロータ側方部品に支承され、従って支持されている。従って、一方では安定したフープアイ(コイル内側部分)を、他方では高強度のストリップ材料を、高いストリップ張力で巻くために、十分高いストリップ張力のできるだけ迅速な上昇が保証されている。
【0049】
この関係で、ロータワインダが、ワインダマンドレルにストリップを巻き取るための巻始め位置を備え、この巻始め位置で、ワインダマンドレルが、終端側を両側から2つのロータ側方部品の相対する2つのワインダマンドレル保持部内に保持されている場合が、有利である。
【0050】
更に、個々の部品もしくは部品群への良好なアプローチ性が付与され、これにより、例えば簡素化された整備及び場合によっては修理が得られる。
【0051】
更に、大きいストリップ幅のための潜在能力は、好ましくは、より小さいワインダマンドレル直径と関係して高められる。
【0052】
本装置は、特に、ワインダマンドレルが、これらワインダマンドレルを装置の操作のために両ロータ側方部品から完全に解離して取外し得るように、ロータ側方部品の取外し可能に支承されているとの抜群な特徴によっても際立っている。装置の操作は、例えば、相応のスリーブがワインダマンドレルに装着された後に、ストリップ材料を巻きえるスリーブの提供を含む。又は、操作は、例えばワインダマンドレルからの巻かれたコイルの引抜きを含む。
【0053】
本装置は、例えば、コイルのハンドリング、即ち巻き終えられたコイルの搬出を圧延ライン内で行ない得る、及び、スリーブを有する又は有しない一貫したワインダマンドレルにコイルを巻始め及び巻終え得る圧延トレインの出口に存在する。即ち、コイルは、例えばチェーン要素の形態の簡単な搬送装置上への降下だけを必要とする。
【0054】
駆動される保持手段も、駆動されない保持手段も、ロータ側方部品に配置された、それぞれの保持マンドレルを固定するためのワインダマンドレル保持部の構成要素である。
【0055】
“駆動される保持手段”との概念は、本発明の意味では、ロータ側方部品におけるワインダマンドレル保持部を表し、このワインダマンドレル保持部は、ワインダマンドレル駆動装置の駆動トレインの被動要素を有し、このワインダマンドレル保持部によって、ワインダマンドレル駆動装置によって駆動されるワインダマンドレルの相応に形成された終端が、ロータ側方部品に支承されている。
【0056】
これに応じて、“駆動されない保持手段”との概念は、本発明の意味では、同じロータ側方部品における別のワインダマンドレル保持部を表し、このワインダマンドレル保持部によって、別のワインダマンドレルの相応に形成された別の駆動されない終端が、ワインダマンドレル駆動装置との相互作用を回避しつつこのロータ側方部品に支承されている。即ち、駆動されない保持手段は、この保持手段がワインダマンドレルの一方を回転させるようには、駆動されていない。むしろ、この保持手段は、それぞれのワインダマンドレルの別の終端を支承するだけか、もしくは、この保持手段は、別の終端を支持するだけで、この場合、結合されたワインダマンドレルと共に回転するだけである。
【0057】
これまで公知の解決策とは異なり、ワインダマンドレルは、これらワインダマンドレルが装置を操作するために両ロータ側方部品から完全に取外し可能であるように、2つのロータ側方部品においてワインダマンドレル保持部内に解離可能に支承されている場合が、有利である。操作は、例えばストリップ材料を巻きえる、ワインダマンドレルに装着されたスリーブの提供を含む。又は、操作は、例えばワインダマンドレルからの巻かれたコイルの引抜きを含む。
【0058】
別の有利な実施バリエーションは、第1のロータ側方部品の駆動される保持手段と第2のロータ側方部品の駆動されない保持手段並びに第1のロータ側方部品の駆動されない保持手段と第2のロータ側方部品の駆動される保持手段が相対して配置されているように、2つのロータ側方部品が、180°だけロータ軸周りに互いに変位されて配置されているとの構成を備える。これにより、本ロータワインダは、構造的に特に簡単に対称に準備し得る。
【0059】
2つのロータ側方部品が、少なくともその実質的な機能要素に関して同一に形成されている場合、異なる部品又は部品群の数は、有利に更に低減し得る。これにより、予備部品の貯蔵の低減も得られる。この場合、同一性は、実質的にロータ側方部品の重要な機能部品もしくは機能領域に適用される。
【0060】
特にロータワインダの安定性は、ロータワインダの2つのロータ側方部品の保持手段が、ロータ軸の軸方向に互いに位置不動に配置されている場合に、更に改善し得る。しかしながら、これは、強制的ではない。
【0061】
ロータワインダは、ロータ側方部品のそれぞれの駆動される保持手段と駆動されない保持手段がロータ軸から半径方向に間隔を置いてロータ軸の異なる側に配置されている場合に、更に簡素化し得る。
【0062】
両ロータ側方部品に配置された保持手段とこれらに保持されるワインダマンドレルが、解離可能なカップリング装置によって、相互作用的に不動に、しかしながら解離可能に互いに結合されている場合に、両ロータ側方部品へのもしくはからのワインダマンドレルの特に迅速な取付け及び取外しが可能である。
【0063】
多様な形態のこのようなカップリング装置があり得ることがわかる。以下には、これに関するクイックカップリング式の保持手段がどのように実現され得るか、いくつかの例が説明されている。
【0064】
駆動される保持手段が、ワインダマンドレルの駆動ピン部分を噛合い係合式及び/又は摩擦係合式にワインダマンドレル駆動装置の駆動トレインと不動に、しかしながら解離可能にカップリングし得る収容要素を有する場合に、ワインダマンドレルは、駆動側で、迅速に駆動トレインの被動要素と連結もしくはこの被動要素から解結され得る。場合によっては、ワインダマンドレルは、拡開ディスクによっても挟持し得る。
【0065】
ワインダマンドレルは、駆動される保持手段が、ワインダマンドレルの駆動ピン部分を不動に、しかしながら解離可能に挟持し得るクランプユニットを、ロータ側方部品に有する場合に、被動要素に信頼性をもって固定し得る。
【0066】
駆動ピンに相対するワインダマンドレルの自由端は、駆動されない保持手段が駆動ピンに相対するワインダマンドレルの軸受箇所を不動に、しかしながら解離可能に挟持し得る別のクランプ要素を、ロータ側方部品に有する場合に、駆動されない保持手段に信頼性をもって固定し得る。
【0067】
装置は、2つのロータ側方部品が共通の駆動ユニットを備える場合に、構造的に更に簡素化し得る。
【0068】
更に、本装置は、それぞれのワインダマンドレルの自由端の保持もしくは支承をするためのワインダマンドレル保持部によって際立っている。この自由端は、ワインダマンドレルの駆動側の終端に相対する。しかしながら、駆動されない保持手段は、ワインダマンドレルを、既にその巻始め位置で、駆動されないそのワインダマンドレル側に支持し、従って、巻付け時だけでなく、既に巻始め時に、張力下で、スラスト軸受の機能を満足する。相応のワインダマンドレル保持部は、ここでは、本来の円形のワインダマンドレルと揺動部品上のそのガイドとの間の結合のために、また、ロータ側方部品における駆動されない保持手段と移動メカニズム用の作用点とに有利には解離可能に固定するために、使用される。付加的に、ワインダマンドレル保持部は、ワインダマンドレルを運転位置に案内及びロックする。
【0069】
更に、装置の機能は、装置がスリーブハンドリングシステムを備える場合に、更に改善し得る。スリーブハンドリング部は、両ワインダマンドレルの、次のワインダマンドレルとして巻始め位置へ旋回されるものに新しいスリーブを提供するために使用される。コイルが、巻終えられワインダマンドレルが、コイルのアイから引き戻されたら、新しいスリーブは、中間位置もしくは停止位置で待機する。引き戻されたワインダマンドレルは、揺動部品によってこの中間位置へ旋回し、スリーブは、ワインダマンドレルに装着される(引渡し位置)。その後、スリーブは、ワインダマンドレルと共に巻始め位置へ旋回する。揺動子上の“駆動側”の一方のワインダマンドレルと“操作側”の他方のワインダマンドレルが旋回するので、スリーブハンドリングシステムは、少なくとも1つの停止位置、例えば圧延ライン内の停止位置と、少なくとも2つの引渡し位置、即ちそれぞれのワインダマンドレルにおける引渡し位置とを有する。スリーブハンドリングシステムは、構造的に実質的に非常に簡単に、スリーブを収容するための強度を有するハーフシェルを有する移動装置によって補足し得る。ハーフシェルの代わりに、例えばトング等のような他の部品も適用し得る。異なる直径を有する異なるスリーブタイプの使用時に、収容部は、垂直に位置決め可能にし得る。スリーブハンドリング部を備えるために設備レイアウトに起因して違う引渡レベルが必要とされる場合でも、同じ機能が必要とされる。このようなスリーブハンドリングシステムは、既によく知られており、従って、ここでは個別には説明されない。
【0070】
この関係で、ワインダマンドレルが、巻終えられたコイルから引き抜かれ、横方向でロータワインダ外に一時停止され、巻終えられたコイルが、一直線にロータワインダから搬出される場合が、有利である。相応の中間位置での一時停止時に、例えば前記のスリーブハンドリングシステムは、良好に使用し得る。
【0071】
ストリップ材料を巻くためのこの種の装置を有利に発展させる強調すべき別の特徴から、多数の付加的な利点が得られる。
【0072】
この関係で、特に、既にコイルの巻始め時に常に両ロータ側方部品に支持される、一貫した、従って最も安定したワインダマンドレルの使用を可能にする、装置の有利な対称のデザインを挙げられることができる。これは、特にベルトラッパーが引き戻されている場合でも、約三巻の巻付け以後には既に、巻始めが十分なストリップ張力下で行ない得ることを意味する。これは、ワインダマンドレルが、操作側の自由に突出するその終端を付加的な支持軸受内でスラスト軸受けされる時に初めて、即ち巻き位置へのロータワインダの回転後に初めて、十分なストリップ張力が上昇され得る通常のターニングワインダに比して重要な利点である。
【0073】
更に、ワインダマンドレルの本来の回転駆動装置は、常にワインダマンドレルの簡単な支承部の反対側に存在する。これは、拡開メカニズムもしくは駆動されない保持手段が存在する拡開側と、駆動される保持手段が存在する駆動側とが、ワインダマンドレルに関して常に反対側に配置されていることを意味する。これにより、特にワインダマンドレルのコンパクトな構造が得られる。
【0074】
更に、ワインダマンドレルは、相応のワインダマンドレル保持部の駆動される保持手段に迅速に連結し得るように、特に駆動側に、例えばフラットピン又は星状に形成された駆動ピンの形態のカップリング装置を備える。その点で、ロータ側方部品は、挿入されるワインダマンドレルを迅速に固定し、駆動出力を確実に伝達し、必要に応じて再び解離し得るように、このようなカップリング装置を備える。
【0075】
揺動部品の180°の旋回からロータワインダの360°のフルの回転を解結することにより、有利には、高価で整備を必要とし易い回転式オイル供給部を組み込む必要性もなくなる。
【0076】
更に、ワインダマンドレル保持部における保持手段の間の迅速に解離可能な作用結合部によって、即ち、一方では解離可能な駆動結合部と、他方ではワインダマンドレルの相対する解離可能な自由な支承部と、ワインダマンドレルとによって、ワインダマンドレル迅速交換に関してこれまで知られてない潜在能力を生じさせることが可能である。
【0077】
特に、破損、ワインダマンドレル直径の交換、又は例えばゴムコーティングを有する特殊マンドレルの組込みに応じたワインダマンドレルの迅速な交換が、本装置によって得られる。
【0078】
更に、装置がコイルのアイからワインダマンドレルを引き抜く際にテレスコープ状になるコイル内側部分を回避するためのコイルストッパを有する場合が、有利である。コイルストッパは、構造的に既に公知のデザインに対応している。
【0079】
更に、装置は、好ましくはそれ自身公知の押付けローラを有し、この押付けローラは、最後のコイル部分を巻始める際にコイル表面にストリップ材料を押し付けるために使用され得る。これにより、特に巻くために必要なストリップ張力が解除された時に、ストリップ材料の自由端が折り返されることが、防止される。
【0080】
また、装置は、それ自身公知のベルトラッパーを備え得る。ベルトラッパーは、巻き位置でのストリップ材料始端の巻始めを支援する。ベルトラッパーは、ストリップ材料が巻始め位置に移動されている場合に、好ましくは運転位置へ移動されている。この場合、ベルトラッパーは、ガイド及びコントロールデスクによってストリップ材料を支持及びガイドする。巻始め過程で、ワインダマンドレル−場合によっては装着されかつ挟持されたスリーブを有する−は、ベルトラッパーのベルトが走行するのと同じ速度で回転し、これにより、ストリップ材料の最初のコイル部分をワインダマンドレルもしくはスリーブの周囲に固定することを援助する。約3巻の巻付け後、ベルトラッパーは、ワインダマンドレルから取り外され、本来の巻付け過程が、ストリップ張力下で始まる。
【0081】
加えて、装置は、更にコイルハンドリングシステム又はフープハンドリングシステムを備え得る。巻終えられたコイルの搬出は、一直線に行なわれる。即ち、コイルは、適当な降下装置によって、簡単に構成された、例えばチェーンの形態の搬送装置上への降下だけを必要とする。これにより、コイルリフト車を介する高価なコイルハンドリングを省力し得る。
【0082】
本装置により、多数の利点が、即ち、例えば、通常のカルーセルワインダを有する従来の装置の場合にはそうであるよりも迅速なコイル逐次時間が、得られ、これにより、設備能力の完全利用が全体として得られ、これとも結びついた生産増加が得られる。加えて、本装置は、簡単な部品の使用によって際立っており、即ち、特に、設置された構成要素、部品及び/又は部品群の簡素化が得られ、これにより、整備要求、停止時間及び投資コストを、著しく低減し得る。更に、できるだけ迅速な張力上昇と、これに起因して安定したコイルアイもしくはフープアイも得られ、これにより、後続プロセス時、例えばベルアニール時のコイルアイもしくはフープアイの縮小の危険を低減し得る。適切に形成した時の本装置によって、設備の潜在能力の拡大が、一般的に得られ、特に、より大きいストリップ材料幅、より高いストリップ張力、より小さいワインダマンドレル直径、製品固有のワインダマンドレルの使用、生産進行時の著しく短縮されたワインダマンドレル交換時間等が得られる。
【0083】
加えて、本装置は、更に、装置が、従来のカルーセルワインダよりも整備し易いことによって際立っている。付加的に、実質的に対称の配置によって際立っており、これは、ロータワインダの両側で少なくとも十分同じ部品の利用がえられ、これにより、予備部品の貯蔵の低減も得られる。本装置が最も簡単なギヤユニットタイプを備えることが、特に有利である。加えて、非常に簡単なスリーブタイプが提供される。本装置により、連続運転中の特に簡単なストリップサンプルの取出しが、インライン検査のためにも可能になる。その上、より高い駆動トルクの伝達が可能であり、これは、特に、今後使用される高強度のストリップ材料や、ジャンボコイル等に対しても有利である。
【0084】
ここで説明した装置により、特に、ワインダマンドレル及びその駆動側のギヤユニット軸受の設計が、従ってロータワインダ全体の設計が、技術的に論じ尽くされているとの欠点が克服され得る。
【0085】
本発明の更なる特徴、効果及び利点が、模範的にストリップ材料をコイルへ巻くための本発明による装置と、このために可能な第1のプロセス進行が図示及び説明された添付図及び後続の説明により説明される。装置の説明される構成要素は、明瞭さのために全ての図で繰り返して符号付け及び説明される必要はない。
【0086】
本発明の課題は、更に、コイルの巻解きのためにも使用される本発明による装置の請求した使用によって解決される。この解決策の利点は、予め請求した装置及び請求した巻取り方法に関して述べた利点と一致する。
【図面の簡単な説明】
【0087】
図1】共通のロータ軸を中心として回転可能な2つのロータ側方部品を有する1つのロータワインダと、このロータワインダ外に配置された2つの揺動部品とを有する、ストリップ材料を巻くための装置の概略的な部分図
図2図1の装置の概略的な全体図
図3】第1の揺動部品がロータワインダに対して回転される、恣意的に選択された作業ステップにある図1及び2の装置の概略的な別の部分図
図4】第1のワインダマンドレルが軸方向に巻始め位置へ移動される、別の作業ステップにある図1〜3の装置の概略的な別の部分図
図5】ストリップ材料が第1のワインダマンドレルに巻始められる、別の作業ステップにある図1〜4の装置の概略的な別の部分図
図6】第2のワインダマンドレルがロータワインダに対して回転される、別の作業ステップにある図1〜5の装置の概略的な別の部分図
図7】第2のワインダマンドレルが更にロータワインダに対して回転される、別の作業ステップにある図1〜6の装置の概略的な別の部分図
図8】第1のワインダマンドレルがロータワインダと同期して回転される、図1〜7の装置の概略的な別の部分図
図9】第1のワインダマンドレルがロータワインダと同期して更に新しい位置へ回転される、図1〜8の装置の概略的な別の部分図
図10】第2のワインダマンドレルが軸方向に巻始め位置へ移動される図1〜9の装置の概略的な別の部分図
図11】第2のワインダマンドレルが軸方向に更に巻始め位置へ移動され、コイルが同時に巻き位置で巻終えられる、図1〜10の装置の概略的な別の部分図
図12】巻き位置で巻終えられたコイルのストリップ材料が切断され、ストリップ材料が第2のワインダマンドレルに巻き取られる、図1〜11の装置の概略的な別の部分図
図13】ストリップ材料が第2のワインダマンドレルに更に巻き取られる間に、第2のワインダマンドレルが軸方向に巻き位置外へ引き出される、図1〜12の装置の概略的な別の部分図
図14】ストリップ材料が第2のワインダマンドレルに更に巻き取られる間に、第1の揺動部品によって第1の揺動部品が再び上の位置へ旋回される、図1〜13の装置の概略的な別の部分図
【発明を実施するための形態】
【0088】
図1〜14に、模範的に、ストリップ材料2をコイル3へ巻くための本発明による装置1の第1の実施例とその機能方式とが示され及び説明され、図1及び2による図示により、実質的に、第1の機能関係と関連した装置1の構造的構成が説明されている。これに続き、図3〜14の図示により、再度、可能なプロセス進行が具体的に説明されている。
【0089】
図1〜14に示したストリップ材料2をコイル3へ巻くための装置1は、共通のロータ軸5を中心として回転可能な2つのロータ側方部品6及び7を有するロータワインダ4を備える。
【0090】
ロータワインダ4は、装置1のフレーム1A内に回転運動可能に支承され、装置1は、フレーム1Aによって、ここの図示してない基礎に固定されている。
【0091】
2つのロータ側方部品6及び7は、その間に回転駆動されるワインダマンドレル9A及び9Bを保持し得るように、ロータ軸5の軸方向8に、軸方向に互いに間隔を置いて配置されている。
【0092】
図1による図示によれば、右の、即ち第2のワインダマンドレル9Bは、既にロータワインダ4の両ロータ側方部品6及び7に、即ちロータワインダ4内で両ロータ側方部品6と7の間に、支承されている。模範的に図1及び2において両ロータ側方部品6と7の間に図示した回転駆動される第2のワインダマンドレル9Bは、コイル3のその回転軸10を中心とする巻始め時もしくは巻終え時に回転する。左の、即ち第1のワインダマンドレル9Aは、未だロータワインダ4外に、即ち、第1のロータ側方部品6の軸方向左隣に、配置されている。
【0093】
この場合、ロータワインダ4のロータ側方部品6及び7は、それぞれロータワインダ4内に支承されたワインダマンドレル9Aもしくは9Bが、巻始め位置11(上の位置)か、巻き位置12(下の位置)のどちらかに位置決めされ得るように、少なくとも360°だけ回転し得る。
【0094】
ロータワインダ4の特に簡単な構成は、ロータ側方部品6及び7が少なくともその重要な機能要素に関して同一に形成されていることによって、既におのずから生じる。その点で、2つのロータ側方部品6及び7の一方だけにおいて模範的に示した及び/又は説明した特徴及び/又は機能が、常に両ロータ側方部品6及び7に当て嵌まる。
【0095】
ワインダマンドレル9Aもしくは9Bの両端15及び16を遅くとも巻始め位置11での巻始め過程時には既にロータワインダ4内に保持及び支承し得るように、2つのロータ側方部品6及び7は、特殊な構造を備え、即ち、ロータ側方部品6及び7のそれぞれが、一方では、一方のワインダマンドレル9Aもしくは9Bの駆動側の第1の終端15を駆動するための駆動される保持手段17を備え、他方では、別のワインダマンドレル9Aもしくは9Bの別の終端16を単に保持するための駆動されない保持手段18を備え、駆動される保持手段17は、駆動されない保持手段18とは違ってそれぞれワインダマンドレル駆動装置17Cもしくは17Dの駆動トレイン17Aもしくは17Bと作用結合されている(特に図2参照)。
【0096】
従って、図2により良好に認められるように、装置1は、2つのワインダマンドレル駆動装置17Cもしくは17Dを有し、即ち、各駆動トレイン17Aもしくは17Bにため、従って各ロータ側方部品6もしくは7のために、固有のワインダマンドレル駆動装置17Cもしくは17Dを有する。
【0097】
異なる2つのタイプの保持手段17及び18により、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bの両者は、これらワインダマンドレル9Aもしくは9Bが、装置1を操作するために両ロータ側方部品6及び7から完全に解離され得るように、それぞれ2つのロータ側方部品6,7に交換可能に支承し得る。
【0098】
2つのロータ側方部品6及び7が、少なくともその重要な機能要素に関して同一に形成されており、これにより、それぞれのワインダマンドレル9Aもしくは9Bが、その駆動側の第1の終端15でもって一方で駆動される保持手段17と作用結合され、その第2の終端16でもって他方で駆動されない保持手段18と作用結合され得るとの事実に基づいて、2つのロータ側方部品6及び7は、180°だけロータ軸5周りに互いに回転されるように配置されている。これにより、第1のロータ側方部品6の駆動される保持手段17と第2のロータ側方部品7の駆動されない保持手段18とが、第1の保持手段対の意味で、第1のロータ側方部品6の駆動されない保持手段18と第2のロータ側方部品7の駆動される保持手段17とが、第2の保持手段対の意味で、常に相対するように配置されていることが、保証されている。
【0099】
その点で、2つのロータ側方部品6,7のそれぞれの駆動される保持手段17と駆動されない保持手段18は、半径方向19に、ロータ軸5からこのロータ軸5に対して半径方向に間隔を置いてロータワインダ4のロータ軸5の異なる側20もしくは21に配置されている。
【0100】
従って、純粋な駆動側(この駆動側から、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bが回転駆動される)と、純粋な操作側(この操作側から、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bが操作される、即ち、この操作側から、巻き終えられたコイル3がワインダマンドレル9Aもしくは9Bが引き出され、場合によっては新しい巻スリーブがワインダマンドレル9Aもしくは9Bに装着され得る)との間の導入がなくなる。
【0101】
個々のマンドレル9Aもしくは9Bを、迅速にロータ側方部品6及び7に固定する又はこれらロータ側方部品から解離することができるように、後者は、迅速に解離可能なカップリング装置(明確には符号付けされてない)を備える。これらカップリング装置は、特に、以下では模範的にしか述べられない保持手段17もしくは18の特徴によって、構造的に確実に準備されている。
【0102】
例えば、駆動される保持手段17は、収容要素25を有し、この収容要素によって、それぞれのワインダマンドレル9の駆動ピン部分(示されてない)が、噛合い係合式及び/又は摩擦係合式にワインダマンドレル駆動装置の駆動トレインとカップリング可能である。
【0103】
信頼性をもって、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、駆動される保持手段17に一時的に固定され得る。何故なら、この実施例では、駆動される保持手段17が、駆動ピンを挟持するためのクランプユニット(ここに示されてない)も備えるからである。しかしながら、このようなクランプユニットは、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bの機能部品でもあり得る。
【0104】
ワインダマンドレル9Aもしくは9Bを、駆動されない保持手段18にも信頼性をもって一時的に固定し得るように、この駆動されない保持手段18は、別のクランプユニットを備えるので、駆動ピンに相対する軸受箇所も挟持可能である。
【0105】
それぞれのワインダマンドレル駆動装置17Cもしくは17Dのそれぞれの駆動トレイン17Aもしくは17Bが、少なくとも部分的にロータ側方部品6もしくは7内に配置され、そこに形成されているので、ロータ側方部品6及び7は、それぞれ長方形のギヤボックス部分27(模範的にだけ符号付されている)として形成され、このギヤボックス部分に、特に、ワインダマンドレル駆動装置によって駆動される保持手段17が配置されている。
【0106】
しかしながら保持手段17及び18だけが、このギヤボックス部分27に配置されているのではなく、更に、ロータワインダ4用のロータ駆動装置29の外歯リング28も、ギヤボックス部分27もしくはそれぞれのロータ側方部品6及び7と不動に結合されている。
【0107】
ロータ駆動装置29は、ここでは2つのロータ側方部品6及び7の共通の駆動ユニット30の構成要素である。
【0108】
この駆動ユニット30は、2つのトランスファ軸を有するトランスファボックスを備え、これらトランスファ軸は、それぞれピニオン継手を介してピニオンリング要素と噛み合い、ピニオンリング要素のいずれも、ロータワインダ4がロータ駆動装置29によってロータ軸5を中心として回転され得るように、それぞれ、ロータ側方部品6もしくは7に固定された外歯リング28と相互作用する。
【0109】
それぞれのワインダマンドレル駆動装置17Cもしくは17Dのそれぞれの駆動トレイン17Aもしくは17Bの、ロータ側方部品6及び7のギヤボックス部分27内に位置すると共に回転するギヤユニット部品(示してない)のための特に過剰な潤滑剤を構造的に簡単に再び排出し得るように、ロータワインダ4に、更に2つの回転式オイル排出装置38が設けられているに過ぎず、これら回転式オイル排出装置は、この実施例では、有利には、それぞれ4つのオイル排出ライン39(模範的にしか符号付けされていない)だけによって、流体的にギヤボックス部分27と作用結合している。相応の回転式オイル供給装置が、中央で、共通のロータ軸5の領域に配置されているが、この回転式オイル供給装置は、ここには示されていない。
【0110】
更に、装置1は、重要な機能部品として引渡し装置40を有し、この引渡し装置によって、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、引渡し装置40がロータワインダ4と共に回転可能に支承されているにもかかわらず、付加的にかつロータワインダ4の回転に依存せずに移動し得る。これにより、装置1によって達成可能な有効性は、著しく向上する。
【0111】
引渡し装置40は、2つの揺動部品43及び44を有し、これら揺動部品は、この実施例では旋回軸41を中心として回転し、この旋回軸は、ロータ軸5と等しいので、装置1は、引渡し装置40であるにもかかわらず機能的に非常にコンパクトに構成されている。
【0112】
2つの揺動部品43及び44により、それぞれのワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、信頼性をもって引渡装置40によって支持され、ロータワインダ4に軸方向8に引き渡されるもしくは取り付けられるか、ロータワインダによって引き取られる又は取り外されることができる。この場合、揺動部品43及び44のそれぞれは、旋回軸41を中心として旋回する。
【0113】
第1の揺動部品43は、ロータワインダ4の軸方向左隣に配置され、従って装置1の左の揺動部品43である。
【0114】
これに応じて、第2の揺動部品は、ロータワインダ4の軸方向右隣に配置され、従って、装置1の右の揺動部品44である。
【0115】
この場合、左の揺動部品43は、左の揺動駆動ユニット45(図2参照)によって旋回駆動されている。右の揺動部品44は、右の揺動駆動ユニット46(図2参照)によって、左の揺動部品に依存せずに旋回駆動されている。
【0116】
両揺動部品43及び44は、それぞれ、ガイド軌道48とこのガイド軌道に沿って並進的に移動可能なキャリッジ部品49とを有する軸方向移動装置47(模範的にしか符号付けされていない)を有する。
【0117】
キャリッジ部品49は、それぞれのワインダマンドレル9Aもしくは9Bを有するので、それぞれのワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、ロータ軸5の軸方向8に移動でき、各ワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、これに付属するそのキャリッジ部品49と不動に結合されている。その点で、各ワインダマンドレル9Aもしくは9Bは、常に、即ち、特に各プロセスステップ時に、付属の揺動部品43もしくは44と不動に結合されている。
【0118】
ガイド軌道48とキャリッジ部品49の間の協働を、構造的に異なるように形成し得ることがわかる。この実施例では、ここに示してないキャリッジ部品移動駆動装置が、キャリッジ部品ハウジング50内に配置されている。
【0119】
キャリッジ部品ハウジング50内には、それぞれのワインダマンドレル9Aもしくは9Bの外面領域を半径方向に拡開するためのもしくは予め拡開された外面領域を更正するための拡開メカニズム51も、構造的にコンパクトに収容されている。
【0120】
それぞれの揺動部品43もしくは44は、揺動部品保持部52(図2も参照)内に、ロータ軸5もしくはこれと同一の旋回軸41周りに旋回可能に支承されている。
【0121】
図1及び2に示した装置1により、模範的に説明する以下の第1の機能方式が可能である。
【0122】
図1による図示によれば、第2のワインダマンドレル9Bは、既に巻始め位置11に存在し、コイル3は、既に第2のワインダマンドレルに巻き始められている。予め、右の揺動部品44は、第2のワインダマンドレル9Bが巻始め位置11の軸方向右隣に配置されているように、上に向かって旋回された。次いで、この第2のワインダマンドレル9Bは、軸方向移動装置47によって軸方向8にロータワインダ4に挿入され、両ロータ側方部品6及び7と作用結合された。このため、キャリッジ部品49は、そのキャリッジ移動駆動装置によってガイド軌道48に沿ってロータワインダ4の方向に移動された。この場合、第2のワインダマンドレル9Bの駆動側の第1の終端15は、巻始め位置11で、ワインダマンドレル保持部の一方の駆動される保持手段17の収容要素25内へ導入され、従って、そこで相応のクランプユニットによって第1のロータ側方部品6に固定された。第2のワインダマンドレル9Bの駆動されない第2の終端16は、即ち、第2のワインダマンドレル9Bの外面領域を半径方向に拡開するためのもしくは予め拡開された外面領域を更正するための拡開メカニズム51を有する終端は、第2のロータ側方部品7に固定されている。
【0123】
コイル3を巻始めるために、第1のワインダマンドレル駆動装置17C(図2参照)のモータは、第1のロータ側方部品6のギヤボックス部分27を介して、収容要素25を、従ってまた巻始め位置11に保持された第2のワインダマンドレル9Bを、駆動する。
【0124】
巻始め位置11からの示してないベルトラッパーの引戻し後及び/又はストリップ材料2の約3巻の巻付け後に、ストリップ材料2に加えられたワインダ張力は、計算された必要な強さに上昇される。数巻の巻付け後(又はベルトラッパーによる解放後)、次に、十分なストリップ張力下で、ロータワインダ4を180°だけロータ軸5を中心として回転させることによって、巻始められたコイル3の巻き位置12への再位置決めが行なわれる。いまや、予め巻始め位置11に図示された第2のワインダマンドレル9Bは、第1のワインダマンドレル9Aに関して図2による図示によって暗示されているのと同様に、巻き位置12に存在する。この場合、即ち、ロータワインダ4の回転中に、ストリップ材料2は、更に、十分なストリップ張力で巻き取られる。
【0125】
即ち、このため、第2のワインダマンドレル9B、右の揺動部品44及び2つのロータ側方部品6及び7が、同期してロータ軸5を中心として回転する。
【0126】
コイル直径が連続的に増大する第2のワインダマンドレル9Bは、巻き位置12に存在するようになる(示してないが図2参照)。
【0127】
これに対して第1のワインダマンドレル9Aは、図1による図示によれば、左の揺動要素43によって支持され、ロータワインダの軸方向左隣に未だ待機位置に存在する。左の揺動部品43に配置されたこの第1のワインダマンドレル9Aは、待機位置から出発して後で巻始め位置11の軸方向左隣に配置される。次いで、この第1のワインダマンドレル9Aは、別のステップで、巻始め位置11へと、軸方向移動装置47によって圧延ライン内に移動され(予め既に第2のワインダマンドレル9Bに関して説明したのと同様に)、第2のロータ側方部品7の駆動される保持手段17と結合され得る。この場合、第1のワインダマンドレル9Aの駆動されない終端は、第1のロータ側方部品6における駆動されない保持手段18内に支持及び保持されるように存在する。
【0128】
コイル3が巻き位置12で巻き終えられる間(示してないが図2参照)、巻始め位置11で、第1のワインダマンドレル9Aは、次の巻始め過程の開始を待つ。
【0129】
コイル3のストリップ終端は、コイル3の跳ね上がりを防止するために、押付けローラ60による支援によって、巻き終えられたコイルに押し付けられる。
【0130】
巻き位置に存在するコイル3が巻き終えられると、第1もしくは第2のワインダマンドレル9Aもしくは9Bが、拡開メカニズム51によって縮小され、次いで、第1もしくは第2のワインダマンドレル9Aもしくは9Bコイル3のアイから、即ち圧延ラインから、軸方向右に向かって引き抜かれる。この過程の終わりで、この第1のワインダマンドレル9Aが、再び完全にその左の揺動部品43上に位置するか、もしくは、第2のワインダマンドレル9Bが、再び完全にその右の揺動部品44上に位置し、再び巻始め位置11の隣へ旋回されるために、準備ができている。
【0131】
前で模範的に説明した第1の機能方式の場合は、スリーブハンドリングシステムが省略されたが、しかしながらまた、装置1は、更に、ここの示してないスリーブハンドリングシステムを備えることもでき、これにより、以下で模範的に説明する機能方式が実現され得る。
【0132】
ストリップ材料2が、例えばここに示してないスリーブにコイル3へ巻き始められると、別の中間位置もしくは待機位置の形態の揺動部品43もしくは44の一方の旋回時の相応のスリーブハンドリング用の提供位置を考慮する必要がある。このため、ワインダマンドレル9A又は9Bは、このワインダマンドレルが、巻き過程の終わりに、付設された軸方向移動装置47によって、巻かれたコイル3のアイから引き抜かれた後に、揺動部品43もしくは44によって待機位置へ旋回する。好ましくは圧延ライン内で、空のスリーブは、既に、それぞれのワインダマンドレル9A又は9Bによる引取りを待つ。スリーブは、スリーブハンドリングシステムによってワインダマンドレル9A又は9Bに装着される。これは、合目的に、新しいコイル3が巻始め位置11で巻き始められる間に、既に行なわれる。スリーブがワインダマンドレル9A又は9Bに固定された後、相応の揺動部品43又は44は、次いで巻始めのために圧延ライン内へそして相応のロータ側方部品6又は7の、軸方向移動装置47に相対するワインダマンドレル保持部内へ挿入されるように、ワインダマンドレル9Aもしくは9Bとワインダマンドレルに装着されたスリーブと共に巻き始め位置11へ旋回する。その後、新たな巻始めが行なわれ得る。
【0133】
図2による図示によれば、装置1は、模範的に別の作業段階で示されており、この作業段階で、第1のワインダマンドレル9Aが、巻き終えられたコイル3のアイから軸方向左に向かって引き抜かれ、第2のワインダマンドレル9Bは、既に巻き始め位置11に存在する。この場合、右の揺動部品44は、そのガイド軌道48を上に向けられて、また左の揺動部品43は、そのガイド軌道48を下に向けられて、旋回されている。
【0134】
本発明のために全く重要であるのは、両揺動部品43及び44が、ロータワインダ4外の相対する端面に配置されており、これにより、これら揺動部品が、どのような位置に存在するかに関係なく、ロータワインダ4内の巻段階に影響を与えないことである。
【0135】
前で既に模範的に説明した可能な機能方式に対して補足して、個々の装置構成要素の協働を更に明らかにするために、次の図3〜14によって、可能なプロセス進行が、全く具体的に図解されて説明されている。
【0136】
図3による図示によれば、図1及び2に示した装置1における可能なプロセス進行へのアプローチとして、第1のワインダマンドレル9Aが左の揺動部品43と共にロータワインダ4外で模範的に第1のロータ側方部品6もしくは巻き始め位置11の軸方向左隣の上の位置へ方向矢印61に従って旋回される作業状況が図示されている。この作業状況は、直前で未だストリップが連続プロセス中にない時の、第1のストリップでの設備の開始に相当する。その場合、続く別のストリップが連続的に加工される。第2のワインダマンドレル9Bは、設備の開始時に、模範的に右の揺動部品44と共にロータワインダ4外で下の位置で第2のロータ側方部品7もしくは巻き位置12の軸方向右隣に存在する。第2のワインダマンドレル9Bは、既に巻き終えられたコイル3から引き抜かれ、このコイルは、一直線に巻き位置12外へ搬出される。連続プロセス中に、第1及び第2のロータ側方部品6,7は、それぞれ一緒にもしくは平行に揺動する。
【0137】
図4による図示によれば、左の揺動部品43は、上の位置へ旋回されているので、第1のワインダマンドレル9Aは、直接的に巻始め位置11の軸方向左隣に存在する。良好に認められるように、第1のワインダマンドレル9Aは、第1のワインダマンドレル9Aが両ロータ側方部品6と7の間に存在する(図5参照)まで、左の揺動部品43の軸方向移動装置47によって軸方向8に巻始め位置11へ移動される。第2のワインダマンドレル9Bは、その右の揺動部品44と共に未だ不変に巻き位置の右隣の下の位置に存在する。
【0138】
図5による図示によれば、第1のワインダマンドレル9Aは、その駆動側の終端でもって第2のロータ側方部品7の駆動される保持手段17と作用結合されている。第1のワインダマンドレル9に、既に、第1のワインダマンドレル9Aに供給されたストリップ材料2の終端が巻き始められている。第2のワインダマンドレル9Bは、その右の揺動部品44と共に未だ不変に巻き位置の右隣の下の位置に存在する。
【0139】
図6による図示によれば、右の揺動部品44が、この右の揺動部品に固定された第2のワインダマンドレル9Bと共に下の位置外へ旋回され、更に上に向かって上の位置へ旋回する間に、ストリップ材料2が、十分な巻付け張力下で更に第1のワインダマンドレル9Aに巻き始められる。
【0140】
図7による図示によれば、予め模範的に記入された巻き終えられた全てのコイル3が、巻き位置12から除去され、ストリップ材料2が、その時間の間に、規則通りに第1のワインダマンドレル9Aに巻き始められているので、新しく巻き始められたコイル3は、巻き始め位置11から巻き位置12へ移動し得る。
【0141】
このため、図8による図示によれば、左の揺動部品43が、ロータワインダ4と共にその上の位置外へ逆方向矢印62に従って旋回し始め、ストリップ材料2は、更に十分な巻付け張力下で第1のワインダマンドレル9Aに巻き取られる。即ち、ロータワインダ4は、巻き始め位置11から180°だけ巻き位置12へ回転される。これは、良い結果をもたらす。何故なら、左の揺動部品43が、第1のワインダマンドレル9Aとロータワインダ4と共にストリップ材料2のストリップ走行方向とは反対に旋回されるからである。これは、第1の揺動部品43が、ロータワインダ4と同期して上の位置から下の位置へ回転することを意味する。同時に、右の揺動部品44が、巻き始め位置11の軸方向右隣に存在する(図9参照)まで、ロータワインダ回転方向とは反対に更に上の位置の方向に旋回される。即ち、第2の揺動部品44は、ロータワインダ4とは非同期で回転する。
【0142】
図9による図示によれば、第2のワインダマンドレル9Bが、既に巻き始め位置11の軸方向右隣に存在する。即ち、第1のワインダマンドレル9Aが左の揺動ン部品43によって更に下の位置の方向に旋回する間に、右の揺動部品44が、その上の位置へ旋回されている。
【0143】
図10による図示によれば、左の揺動部品43が、下の位置に到着しているので、第1のワインダマンドレル9Aは、巻き位置12に存在し、第1のワインダマンドレル9Aに巻き始められたコイル3は、この巻き位置12で巻き終え得る。その間に、第2のワインダマンドレル9Bが、右の揺動部品44の軸方向移動装置47によって軸方向8に巻き始め位置11へ移動されるので、コイル3が第1のワインダマンドレル9Aに更に巻き終えられる間に、第2のワインダマンドレル9Bは、次の巻初めのために既に準備ができている。
【0144】
図11による図示によれば、第2のワインダマンドレル9Bが、更に軸方向8に、第1のロータ側方部品6に存在する駆動される保持手段17に向かって移動される。その下で同時に、第1のワインダマンドレル9Aにストリップ材料2が巻き終えられる。
【0145】
図12による図示によれば、コイル3が、第1のワインダマンドレル9Aに巻き終えられている。ストリップ材料2の巻付け速度は、切断速度に落とされて、切離しが行なわれるので、コイル3は、一直線に搬出するために準備ができている。切断直後に、ストリップ材料2は、巻き始め位置11に位置決めされた第2のワインダマンドレル9Bに巻き始めることができ、これにより、ほぼ中断のない巻き過程が得られる。
【0146】
図13による図示によれば、第1のワインダマンドレル9Aが、巻き位置12から、これに応じてたった今巻き終えられたコイル3から引き抜かれ、ロータワインダ4外で左の揺動部品43に位置決めされる間に、巻き始め位置11で、新たに巻き始められるコイル3が、更に第2のワインダマンドレル9Bに巻き始められる。既に巻き位置12で巻き終えられたコイル3は、搬出方向63(これは、それ以外にはストリップ供給方向と同じく整向されている)に、この巻き位置12外へ移動される。
【0147】
図14による図示によれば、左の揺動部品43が、下の位置外へ旋回され、再び上の位置へ移動されるので、第1のワインダマンドレル9Aが、再び巻き始め位置11の軸方向隣に配置されている。
【0148】
次いで、図3〜13に従って予め説明したプロセスステップは、ワインダマンドレル9Aと9Bを逆にして繰り返し得る。
【0149】
オプションで、空のワインダマンドレル9Aもしくは9Bには、下の位置から上の位置へのそのそれぞれの経路上で、ここに示してないスリーブハンドリングシステムによって更にスリーブ要素64が装着され得る。
【0150】
この場で、明示的に、前にもしくは特許請求の範囲及び/又は図に記載された解決策の特徴は、説明した特徴、効果及び利点を相応に累積的に実現もしくは達成し得るように、場合によっては組み合わせ得ることを指摘したい。
【0151】
前で説明した実施例及び特に模範的に説明した機能方式もしくはプロセス進行は、ストリップ材料2を巻くための本発明による装置1の第1の形態であるに過ぎないことがわかる。その点で、本発明の形態は、これら実施例に限定されない。
【0152】
本発明による装置は、ストリップ材料をコイルへ巻き取るためだけでなく、コイルからストリップ材料を巻き解くためにも使用し得る。巻解きは、典型的に実質的に予め説明したコイルの巻取りと逆のステップ順序で行なわれる。
【符号の説明】
【0153】
1 装置
1A 装置1のフレーム
2 ストリップ材料
3 コイル
4 ロータワインダ
5 共通のロータ軸
6 第1のロータ側方部品
7 第2のロータ側方部品
8 軸方向
9A 第1のワインダマンドレル
9B 第2のワインダマンドレル=別のワインダマンドレル
10 回転軸
11 巻始め位置
12 巻き位置
15 第1の終端(駆動側の終端)
16 第2の終端
17 駆動される保持手段
17A 第1の駆動トレイン
17B 第2の駆動トレイン
17C 第1のワインダマンドレル駆動装置
17D 第2のワインダマンドレル駆動装置
18 駆動されない保持手段
19 半径方向
20 第1の側
21 相対する側
25 収容要素
27 ギヤボックス部分
28 外歯リング
29 ロータ駆動装置
30 駆動ユニット
38 回転式オイル排出装置
39 オイル排出ライン
40 引渡し装置
41 旋回軸
43 左の揺動部品=第1の揺動部品
44 右の揺動部品=第2の揺動部品
45 左の揺動駆動ユニット
46 右の揺動駆動ユニット
47 軸方向移動装置
48 ガイド軌道
49 キャリッジ部品
50 キャリッジ部品ハウジング
51 拡開メカニズム
52 揺動部品保持部
60 押付けローラ
61 方向矢印
62 逆方向矢印
63 搬出方向
64 スリーブ要素
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14